高層住宅建筑給排水設(shè)計(jì)要點(diǎn)淺析

陳延維

中誠(chéng)建筑設(shè)計(jì)有限公司 上海 201700

建筑水資源能耗包括生活給水、排水、回用水、消防用水等，生活給水占所有能耗的30%，隨著我國(guó)對(duì)水資源可持續(xù)利用的號(hào)召，必須要在實(shí)際建筑設(shè)計(jì)中加強(qiáng)對(duì)給排水節(jié)能設(shè)計(jì)的重視；其次，隨著高層住宅數(shù)量的增多，高層火災(zāi)事故頻發(fā)，住宅消防給排水系統(tǒng)扮演重要角色，如何加強(qiáng)高層建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可靠性勢(shì)在必行，只有根據(jù)建筑實(shí)際，提高給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性，提升給排水設(shè)施設(shè)備質(zhì)量，在有限的空間內(nèi)科學(xué)布置各種管道，對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)精心考慮，從而通過(guò)建立一套完善的高層建筑給排水系統(tǒng)來(lái)提高居民的居住質(zhì)量和安全感。

1 工程概況

本工程為某地動(dòng)遷安置房項(xiàng)目，建設(shè)用地面積為55162.1m2，總建筑面積為165000m2，地上建筑面積112700m2，地下建筑面積52300m2。本次給排水設(shè)計(jì)范圍包括地塊內(nèi)的12 幢高層住宅（11 幢18 層、1 幢15 層），綜合服務(wù)樓、商業(yè)用房（二層建筑）及地下車庫(kù)等紅線內(nèi)的室內(nèi)外給排水系統(tǒng)和消防系統(tǒng)，設(shè)計(jì)內(nèi)容為：生活給水系統(tǒng)、生活污水系統(tǒng)、消火栓給水系統(tǒng)、自動(dòng)噴水給水系統(tǒng)、雨水排水系統(tǒng)和滅火器設(shè)置等。

2 設(shè)計(jì)原則

本項(xiàng)目根據(jù)相關(guān)規(guī)范、業(yè)主要求，基于“適應(yīng)未來(lái)發(fā)展的生態(tài)、節(jié)能型建筑項(xiàng)目”的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行合理、高效、經(jīng)濟(jì)的給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)初步確定設(shè)備間布置地點(diǎn)規(guī)格是否合理，并以建筑布置為依據(jù)熟悉各給水點(diǎn)和排水點(diǎn)位置、確定屋面生活和消防水箱的設(shè)置位置；按照給水分區(qū)對(duì)各用水點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化的給排水平面布置，以水力計(jì)算結(jié)果為依據(jù)對(duì)整個(gè)建筑給水系統(tǒng)管徑進(jìn)行確定。其次，按照市政排水資料確定建筑排水總體走向，根據(jù)建筑設(shè)計(jì)布局優(yōu)化排水系統(tǒng)平面布置，確定排水管線材質(zhì)；建筑消防給水系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)建筑等級(jí)與功能要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證符合現(xiàn)行相關(guān)強(qiáng)制性規(guī)定。此外，建筑給排水設(shè)計(jì)節(jié)能節(jié)水工作不可或缺，為了真正實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用，在實(shí)際給排水設(shè)計(jì)中，除了考慮到設(shè)計(jì)的合理性與可靠性，還應(yīng)秉持節(jié)能經(jīng)濟(jì)理念，恪守節(jié)水節(jié)能原則，減少水資源浪費(fèi)。

3 高層住宅建筑給排水設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 供水水源

本工程生活用水量按照最大容量人數(shù)計(jì)算，最高日用水量為919t/ d，最大小時(shí)用水量127.2t/ h；供水水源為城市自來(lái)水，小區(qū)由南側(cè)道路DN300 的給水管上接出DN200 的給水管，經(jīng)總水表后接入用地紅線，市政常水壓為0.18MPa；對(duì)市政水壓不能滿足的三層及以上用水部位，采用加壓供水系統(tǒng)。

3.2 生活給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）本工程生活給水系統(tǒng)根據(jù)業(yè)主要求及建筑高度、建筑標(biāo)準(zhǔn)、水源條件、防二次污染、節(jié)能和供水安全原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。住宅生活冷水供水采用變頻水泵+ 調(diào)節(jié)水箱的方式供給，高層建筑物內(nèi)生活給水系統(tǒng)除了利用市政給水壓力作為低區(qū)供水外，二次加壓的供水系統(tǒng)需要滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的分區(qū)要求，本項(xiàng)目住宅給水分為4 個(gè)區(qū)，基于建筑實(shí)際情況，分別在地下車庫(kù)內(nèi)設(shè)置6 個(gè)生活水泵房，1、2 層為低區(qū)，市政直供；3～8 層為中區(qū)，由地下室中區(qū)變頻水泵增壓后供給；9～15 層為高區(qū)1，由地下室高區(qū)1 變頻水泵增壓后供給；16 層及以上為高區(qū)2，由地下室高區(qū)2 水泵增壓至屋頂生活水箱后供給。此外，在中高區(qū)系統(tǒng)超壓部分支管上增設(shè)減壓措施，水泵房?jī)?nèi)設(shè)置生活水泵及調(diào)節(jié)水箱，水泵房?jī)?nèi)的調(diào)節(jié)水箱有效容積為50m3的食品級(jí)不銹鋼生活水箱，各幢建筑屋頂樓梯間頂設(shè)置有效容積為2t 的高位生活水箱。

（2）基于節(jié)水節(jié)能經(jīng)濟(jì)環(huán)保原則，在設(shè)計(jì)中融入節(jié)能理念，采取節(jié)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)措施，如選用節(jié)水型潔具，坐式大便器采用設(shè)有大、小便分檔的沖洗水量6L 水箱；入戶管、加壓分區(qū)供水的水箱前的補(bǔ)水管上均設(shè)置計(jì)量水表；在滿足給水配件最低工作壓力要求的前提下，將減壓閥設(shè)于用水點(diǎn)處水壓大于0.2MPa 的配水支管上；本工程與景觀設(shè)計(jì)專業(yè)相協(xié)調(diào)，在綠化澆灌方式上采用庭院綠化、草地采用微噴或滴灌等節(jié)水灌溉，并采用雨天關(guān)閉裝置，擴(kuò)大灌溉綠化面積以及節(jié)約灌溉用水。

3.3 生活排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）本工程排水系統(tǒng)分為室外與室內(nèi)雨污兩個(gè)部分，生活排水水量按生活用水量的90%計(jì)，總排水量約為827.1m3/ d；雨水量根據(jù)公式計(jì)算約為1610.2L/ s。室內(nèi)污、廢水為合流制排水系統(tǒng)，±0.000 以上污水直接排出室外，地下室水泵房的廢水匯集至集水坑，用潛水泵提升排出室外；地下一層廢水集中匯集后排入集水坑,用潛污泵提升排出室外；汽車坡道排水經(jīng)截水溝收集后排入集水坑，經(jīng)潛水泵提升至室外雨水管網(wǎng)。

（2）雨水作為實(shí)現(xiàn)水資源節(jié)約的基體，可對(duì)雨水進(jìn)行收集，再通過(guò)采取有效手段處理，保證與標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)相符后即可對(duì)雨水再進(jìn)行利用，以達(dá)到節(jié)水的目的。目前很多建筑都采用屋頂雨水通道設(shè)置，將天然降落的雨水由管道進(jìn)入地下雨水沉砂池，再經(jīng)過(guò)沉淀之后入蓄水池。本項(xiàng)目參考海綿城市建設(shè)相關(guān)要求，雨水排水系統(tǒng)采取內(nèi)排措施，適當(dāng)設(shè)置溢流口，并對(duì)屋面、道路及地面雨水進(jìn)行控制，確保達(dá)到徑流控制目的，結(jié)合海綿城市年徑流總量控制調(diào)蓄需求，通過(guò)采用的調(diào)蓄型生物滯留設(shè)施、蓄水池等海綿設(shè)施，確保雨水收集回用年可用雨水量達(dá)到相應(yīng)指標(biāo)，可用于綠化澆灌、道路、廣場(chǎng)沖洗等。

3.4 消防給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）本次設(shè)計(jì)主要包括室外消火栓給水系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)、自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)和滅火器配置，各系統(tǒng)用水量標(biāo)準(zhǔn)及一次滅火用水量見(jiàn)表1。消防水源為城市自來(lái)水，地下車庫(kù)內(nèi)設(shè)置消防水泵房，于十號(hào)樓上設(shè)置有效容積為18t 的消防水箱；室內(nèi)消火栓系統(tǒng)采用臨時(shí)高壓系統(tǒng)，消防泵房?jī)?nèi)設(shè)消防泵，一用一備。由于高層住宅樓層較高，且空間面積相對(duì)擁擠，消防供水更加困難，本次設(shè)計(jì)根據(jù)住宅建筑高度進(jìn)行消防給水，因建筑高度小于54m，且每單元設(shè)置一部疏散樓梯，則采取各層消火栓按保護(hù)面積內(nèi)任一點(diǎn)有一股水柱撲救進(jìn)行設(shè)置，消防前室均設(shè)置消防栓，屋頂設(shè)試驗(yàn)用消火栓，水槍充實(shí)水柱大于等于13m，且消防栓栓口動(dòng)壓不小于0.35MPa,每根豎管最小流量為5L/ s。

表1 各系統(tǒng)用水量標(biāo)準(zhǔn)及一次滅火用水量

（2）本項(xiàng)目在消防給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，由于建筑設(shè)計(jì)布局問(wèn)題，造成消防設(shè)施布置不合理，受到地下車庫(kù)車位、柱距的結(jié)構(gòu)限制，消火栓箱體本身寬度在置于有車位的柱子上時(shí)，造成消火栓箱體影響車位，靠柱側(cè)車位無(wú)法停車；其次，有限的空間被停車位、各種管道所占用，使消防供水也存在一定難度。對(duì)此，消防給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，必須全面考慮建筑結(jié)構(gòu)布局，結(jié)合實(shí)際進(jìn)行因地制宜的規(guī)劃設(shè)計(jì)，才能為居民提供更加可靠、安全的消防給排水系統(tǒng)。本項(xiàng)目地下車庫(kù)配置滅火器，按B 類火災(zāi)中危級(jí)別設(shè)計(jì),單具滅火器最小滅火級(jí)別為55B；由于項(xiàng)目地下室車位的數(shù)量報(bào)建時(shí)已確定數(shù)量，故必須結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，在不影響數(shù)量的情況下對(duì)消火栓采取合理設(shè)計(jì)措施，箱體可采用最薄箱體，在不影響車位的情況下，立管、箱體設(shè)于柱子的背側(cè)，并與建筑專業(yè)溝通協(xié)調(diào)，對(duì)箱體開(kāi)門后的尺寸進(jìn)行綜合考慮，可稍稍偏移，使其與有柱一側(cè)的車位緊湊設(shè)置，如上述方法都無(wú)法達(dá)到，即可考慮在沒(méi)車位限制的地方多設(shè)置消火栓，以滿足保護(hù)半徑的要求。

（3）地下室體量大，有人防設(shè)計(jì)，設(shè)備及管線設(shè)計(jì)制約相對(duì)大，故本次設(shè)計(jì)有必要與人防設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)配合。人防設(shè)計(jì)規(guī)定對(duì)給水、排水管道均有穿越要求，對(duì)此，在與人防專業(yè)溝通后作出相應(yīng)對(duì)策，上層排水均不排至人防區(qū)域，設(shè)置為上部排水局部做集水井，人防區(qū)域排水實(shí)現(xiàn)井井聯(lián)合，以此達(dá)到滿足流量要求的同時(shí)，單體管線排出盡可能減少；人防消防沿用非戰(zhàn)時(shí)的消防管，但穿越人防特殊要求的設(shè)備房等需采取各種措施（見(jiàn)圖1）。

圖1 消防電梯集水井系統(tǒng)圖

（4）本項(xiàng)目在住宅公共區(qū)域、半地下自行車停車庫(kù)、地下車庫(kù)全部區(qū)域、商業(yè)服務(wù)區(qū)等都設(shè)置了自動(dòng)噴淋保護(hù)。按照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)與建筑布局，本次地上與地下車庫(kù)各設(shè)濕式報(bào)警閥7 組，共設(shè)置14 組，地上公共區(qū)域部位均采用68℃溫級(jí)的下垂式玻璃球噴頭，吊頂下為裝飾型；地下車庫(kù)均采用72℃溫級(jí)的直立式噴頭。其次，在每層每個(gè)防火分區(qū)均設(shè)水流指示器和電觸點(diǎn)信號(hào)閥，地下車庫(kù)報(bào)警閥設(shè)于水泵房?jī)?nèi)，其他報(bào)警閥分別設(shè)于各單體報(bào)警閥間內(nèi)。每套報(bào)警閥承擔(dān)相應(yīng)的噴頭數(shù)量應(yīng)≤800 個(gè)，并在報(bào)警閥處的通道墻上設(shè)置水力警鈴，報(bào)警閥前的管道按照環(huán)狀布置。自動(dòng)噴淋系統(tǒng)采用穩(wěn)壓泵由氣壓罐連接管道上的壓力控制器進(jìn)行控制，消防時(shí)，自動(dòng)噴淋系統(tǒng)噴頭受到感應(yīng)指示噴水，水流指示器動(dòng)作，反映到區(qū)域報(bào)警盤和總控制盤，采取聯(lián)動(dòng)措施。

4 結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目在設(shè)計(jì)中嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范規(guī)定，基于地方綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)注入安全、節(jié)能理念，正確認(rèn)識(shí)住宅建筑給排水設(shè)計(jì)中的環(huán)保問(wèn)題，尋求節(jié)水節(jié)能優(yōu)良措施；同時(shí)，在設(shè)計(jì)中根據(jù)建筑布局，優(yōu)選科學(xué)、合理的消防給排水系統(tǒng)方案，提升給排水系統(tǒng)的可靠性，從而為高層住宅建筑安全提供基礎(chǔ)保障。